(57)【要約】【課題】  スキャノグラムとして複数の投影画像を表示することによってＣＴ再構成範囲を適切に設定可能な放射線画像処理装置を得る。【解決手段】  スキャノグラム表示手段が少なくとも２以上の投影画像をスキャノグラムとして表示し、再構成範囲設定手段がスキャノグラムを用いてＣＴ再構成範囲を設定するものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の投影画像からＣＴ画像を再構成する放射線画像処理装置であって、少なくとも２以上の投影画像をスキャノグラムとして表示するスキャノグラム表示手段と、該スキャノグラム表示手段で表示された少なくとも１以上のスキャノグラムを用いてＣＴ再構成範囲を設定する再構成範囲設定手段とを備えることを特徴とする放射線画像処理装置。
【請求項２】
上記再構成範囲設定手段で設定されたＣＴ再構成範囲に従って、投影画像からＣＴ画像を再構成するＣＴ再構成手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の放射線画像処理装置。
【請求項３】
前記スキャノグラム表示手段により表示されるスキャノグラムとして、投影方向の直交する２つの投影画像を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の放射線画像処理装置。
【請求項４】
更に、被検体に放射線を曝射するX線発生源と、該X線発生源が放射した放射線中で被検査体を相対的に回転させる回転手段と、前記放射線を検出し、投影画像を取得する２次元X線センサとを備えることを特徴とする請求項１乃至３に記載の放射線画像処理装置。
【請求項５】
複数の投影画像からＣＴ画像を再構成する放射線画像処理方法であって、少なくとも２以上の投影画像をスキャノグラムとして表示するスキャノグラム表示工程と、該スキャノグラム表示工程で表示された少なくとも１以上のスキャノグラムを用いてＣＴ再構成範囲を設定する再構成範囲設定工程とを備えることを特徴とする放射線画像処理方法。
【請求項６】
コンピュータに所定の方法を実行させるためのプログラムであって、
前記所定の方法は請求項５に記載の画像処理方法における各工程を含むことを特徴とするプログラム。
【請求項７】
請求項６に記載のプログラムを記憶していることを特徴とするコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２次元X線センサを用いて撮影した複数の投影画像に基づいてＣＴ再構成を行いＣＴ画像を得る放射線画像処理装置、放射線画像処理方法、プログラム及びコンピュータ可読媒体に関し、特にスキャノグラムとして表示した複数の投影画像を用いてＣＴ再構成範囲を設定する放射線画像処理装置、放射線画像処理方法、プログラム及びコンピュータ可読媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
投影方向の異なる複数の投影画像からＣＴ画像を再構成する際に、計算時間および生成データ量を削減する目的で再構成範囲を限定することが行われている。そのためＣＴ撮影装置は、ある特定の投影方向の投影画像をスキャノグラムとして表示し、表示されたスキャノグラムを用いて再構成範囲を設定する機能を備えているのが一般的である。（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平７−２３９４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ある特定の投影方向（主に被検査体の正面方向）の投影画像のみをスキャノグラムとして表示するため、再構成範囲を設定する際に操作者は(a)被検査体の３次元構造を想像したり、(b)余裕を持って広めの再構成範囲を設定する必要がある。
【０００４】
しかしながら(a)の方法では操作者にある程度の知識と経験を必要とし、また必ずしも適切に再構成範囲を設定できるとは限らないという問題がある。また(b)の方法では無用な再構成範囲を含む可能性があり、そのためＣＴ画像生成に必要以上に時間がかかるという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は以上の問題点に対して鑑みてなされたものであり、スキャノグラムとして複数の投影画像を表示することによってＣＴ再構成範囲を適切に設定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的を達成するために、例えば本発明の画像処理装置は以下の構成を備える。すなわち、少なくとも２以上の投影画像をスキャノグラムとして表示するスキャノグラム表示手段と、該スキャノグラム表示手段で表示された少なくとも１以上のスキャノグラムを用いてＣＴ再構成範囲を設定する再構成範囲設定手段とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
以上で説明した通り、本発明によれば、スキャノグラムとして複数の投影画像を表示することでＣＴ再構成範囲を適切に設定することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の実施の形態を説明する。
【０００９】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１によるＣＴ撮影装置１００を示す。すなわち、ＣＴ撮影装置１００は、複数のスキャノグラムを用いてＣＴ再構成範囲を設定する機能を有するＣＴ撮影装置であり、前処理回路１０６、ＣＰＵ１０８、メインメモリ１０９、操作パネル１１０、ポインティングデバイス１１１、ディスプレイモニタ１１２、画像処理回路１１３を備えており、ＣＰＵバス１０７を介して互いにデータ授受されるようになされている。
【００１０】
また、ＣＴ撮影装置１００は、前処理回路１０６に接続されたデータ収集回路１０５と、データ収集回路１０５に接続されたＸ線発生回路１０１及び回転装置１２０及び２次元Ｘ線センサ１０４とを備えており、データ収集回路１０５はＣＰＵバス１０７にも接続されている。また、図２は実施の形態１における画像処理回路１１３の処理の流れを示す図である。
【００１１】
上述の様なＣＴ撮影装置１００において、まず、メインメモリ１０９は、ＣＰＵ１０８での処理に必要な各種のデータなどが記憶されるものであると共に、ＣＰＵ１０８の作業用としてのワークメモリを含む。
【００１２】
ＣＰＵ１０８は、メインメモリ１０９を用いて、操作パネル１１０からの操作にしたがって装置全体の動作制御等を行う。これによりＣＴ撮影装置１００は、以下のように動作する。
【００１３】
尚、図２に示したフローチャートに従ったプログラムコードはメインメモリ１０９、もしくは図不示のROMに格納され、CPU１０８により読み出され、実行されるものとする。
【００１４】
はじめに回転装置１２０を作動状態にし、被検査体１０３を回転させる。次にＸ線発生回路１０１は、被検査体１０３に対してＸ線ビーム１０２を放射する。
【００１５】
Ｘ線発生回路１０１から放射されたＸ線ビーム１０２は、被検査体１０３を減衰しながら透過して、２次元Ｘ線センサ１０４に到達し、２次元Ｘ線センサ１０４により投影画像として出力される。ここでは、２次元Ｘ線センサ１０４から出力される投影画像を、例えば胸部像等の人体部画像とする。
【００１６】
データ収集回路１０５は、２次元Ｘ線センサ１０４から出力された投影画像を電気信号に変換して前処理回路１０６に供給する。前処理回路１０６は、データ収集回路１０５からの信号（投影画像信号）に対して、オフセット補正処理やゲイン補正処理等の前処理を行う。この前処理回路１０６で前処理が行われた投影画像信号は投影画像として、ＣＰＵ１０８の制御により、ＣＰＵバス１０７を介して、メインメモリ１０９、画像処理回路１１３に転送される。また同時にデータ収集回路１０５は回転装置１２０から角度情報を取得し、上記投影画像と同様にＣＰＵ１０８の制御により画像処理回路１１３に転送する。尚、本実施の形態では、２次元Ｘ線センサ１０４とデータ収集回路１０５及び前処理回路１０６は分離した構成となっているが、２次元Ｘ線センサ１０４とデータ収集回路１０５及び前処理回路１０６をセンサーユニットとして同一のユニット内に構成してもよい。
【００１７】
ＣＰＵ１０８は、回転装置１２０を作動状態にし、被検査体１０３を回転させながらＸ線ビーム１０２を連続又は不連続に放射するようにＸ線発生回路１０１を制御する。この動作状態（CTスキャン状態）中に、２次元Ｘ線センサ１０４は逐次的に投影画像を取得し、取得した投影画像データを順次、データ収集回路１０５に送付する。例えば、被検査体１０３が３６０度回転する間に５１２枚の投影画像をデータ収集回路１０５に送付する。そして、データ収集回路１０５は、前処理回路１０６に画像データを送付し、前処理回路１０６は上述の処理を行って、画像処理回路１１３及び・又はメインメモリ１０９に投影データを送付する。また同様にデータ収集回路１０５は逐次的に回転装置１２０から角度情報を取得し、画像処理回路１１３及び・又はメインメモリ１０９に投影角度情報を送付する。以上の撮影動作により、異なる方向から撮影した投影画像とその投影角度情報が順次に画像処理回路１１３に転送されることになる。また、同時にメインメモリ１０９に送付され、送付された投影画像とその投影角度情報は記憶される。
【００１８】
１１３は画像処理回路の構成を示すブロック図であり、複数の投影画像からスキャノグラムとして表示する投影画像を２以上選択し表示するスキャノグラム表示回路１１４、表示したスキャノグラムを用いて再構成範囲を設定する再構成範囲設定回路１１５、設定された再構成範囲に従って複数の投影画像からＣＴ画像を再構成する再構成回路１１６を備える。
【００１９】
図３はスキャノグラム表示回路１１４の処理の流れを示す図である。図４はスキャノグラム表示回路１１４が表示するスキャノグラムの例を示す図であり、４０１と４０２はそれぞれ表示されたスキャノグラム（以下スキャノグラムＡ、Ｂと記す）である。図５は再構成範囲設定回路１１５の処理の流れを示す図である。図６は再構成範囲設定回路１１５により再構成範囲を設定する際に操作者が指示した矩形領域の例を示す図であり、６０１は操作者がスキャノグラムAを用いて指示した矩形領域、６０２はスキャノグラムＢで自動的に表示された矩形領域である。図７は再構成範囲設定回路１１５により再構成範囲を設定する処理の概念図であり、７０１と７０２は上記スキャノグラムＡ、Ｂに座標軸を付与したもの、７０３と７０４はスキャノグラムＡ、Ｂで指示された矩形領域、７０５は７０３および７０４に基づいて設定された再構成範囲である。図１１の１６０１から１６０Ｘはそれぞれ異なる方向から撮影された投影画像を示しており、図１２の１７０１から１７０Ｙは、投影画像を再構成して得られたＣＴ画像を示している。
【００２０】
次に画像処理回路１１３の動作について図２の処理の流れに従い説明する。
【００２１】
前処理回路１０６で処理された複数の投影画像１６０１〜１６０Ｘとデータ収集回路で収集された投影角度情報をＣＰＵ１０８の制御によりＣＰＵバス１０７を介して順次受信した画像処理回路１１３は、スキャノグラム表示回路１１４により４０１、４０２に示すスキャノグラムＡおよびＢを表示する（ｓ２０１）。次に再構成範囲設定回路１１５によりスキャノグラムＡまたはＢを用いて矩形領域６０１または６０２を指示し、それに基づいて再構成範囲７０３を設定する（ｓ２０２）。最後に、設定された再構成範囲７０３に従って、再構成回路１１６により投影画像１６０１〜１６０ＸからＣＴ画像１７０１〜１７０Ｙを再構成する（ｓ２０３）。
【００２２】
次に上記手順ｓ２０１におけるスキャノグラム表示回路１１４の動作について図３の処理の流れに従い説明する。はじめに順次受信する投影画像に通し番号を付与するためにカウンタiを用意しi=0に初期化する（ｓ３０１）。続いてi番目の投影画像を受信し（ｓ３０２）、受信した投影画像iの撮影角度がRまたはR+90度であるか否かを判定する（ｓ３０３）。Rはスキャノグラムとして表示する投影画像の基準となる角度を表すパラメータであり、予め別に定めておく。本実施の形態では例えばR=0度と設定する。処理ｓ３０３の判定の結果、受信した投影画像iの撮影角度がRまたはR+90度である場合は、投影画像iをスキャノグラムとして表示する（ｓ３０４）。続いて投影画像の通し番号を１増加し（ｓ３０５）、全ての投影画像を受信したか否かを判定する（ｓ３０６）。処理ｓ３０６の判定の結果、全ての投影画像の受信を完了していない場合は処理ｓ３０２に戻り、完了している場合はスキャノグラム表示回路１１４の動作を終了する。
【００２３】
以上で説明したスキャノグラム表示回路１１４の動作によって、最終的に撮影角度Rで撮影された投影画像と撮影角度R+90度で撮影された投影画像の２画像がスキャノグラムＡ４０１、スキャノグラムＢ４０２としてディスプレイモニタ１１２に表示される。
【００２４】
次に上記手順ｓ２０２における再構成範囲設定回路１１５の動作について図５の処理の流れに従い説明する。はじめに操作者はディスプレイモニタ１１２に表示されているスキャノグラムＡ４０１およびＢ４０２のどちらかを指示対象として選択する（ｓ５０１）。選択方法は特に限定しないが、例えばポインティングデバイス１１１を利用して４０１または４０２を指定する方法などが考えられ、本実施の形態ではこの方法を用いる。続いて処理ｓ５０１においてスキャノグラムＡを選択した場合は、スキャノグラムＡを用いて矩形領域６０１の指示を行う（ｓ５０２）。指示方法は例えばポインティングデバイス１１１を利用して矩形領域の左上および右下を設定する方法を用いる。処理ｓ５０２の完了に伴い、スキャノグラムＢにおいても矩形領域６０２が自動的に表示される（ｓ５０３）。ここで自動的に表示される矩形領域６０２は、本実施の形態においては矩形領域６０１と大きさ位置共に同じものとする。一方、処理５０１においてスキャノグラムＢを選択した場合は、上記処理手順ｓ５０２、ｓ５０３と同様にスキャノグラムＢを用いて矩形領域を指示し（ｓ５０４）、スキャノグラムＡの矩形領域が自動表示される（ｓ５０５）。続いて操作者が矩形領域の指示を終了するか否かを判断し（ｓ５０６）、矩形領域の指示をやり直したい場合はｓ５０１から再度指示を行い、矩形領域の指示を終了する場合は次の処理ｓ５０７に進む。処理ｓ５０７ではスキャノグラムＡおよびＢに対して７０１、７０２に示すような座標軸を付与し、矩形領域７０３および７０４の範囲を読み取る。本実施の形態においては前で説明したように、スキャノグラムＡの矩形領域７０３のｘ座標範囲とスキャノグラムＢの矩形領域７０４のｙ座標範囲は同一になり、またそれぞれのｚ座標範囲も同一になる。このように読み取られた各座標軸の範囲を再構成範囲７０５として設定し、再構成範囲設定回路１１５の動作を終了する。
【００２５】
以上で説明した再構成範囲設定回路１１５の動作によって、スキャノグラムで最後に指示した矩形領域に基づいて再構成範囲７０５が設定される。
【００２６】
最後に上記手順ｓ２０３において再構成回路１１６が、上記手順ｓ２０２で得た再構成範囲７０５に従って、投影画像１６０１〜１６０ＸからＣＴ画像１７０１〜１７０Ｙを再構成するが、投影画像群からＣＴ再構成によりＣＴ画像群を取得する方法は一般に良く知られているため説明を省略する。
【００２７】
また、本実施の形態では被検査体１０３が回転する構成としたが、X線発生装置１０１と２次元X線線センサを回転する構成にしても、同様の効果を得ることができることはいうまでもない。
【００２８】
以上の様に実施の形態１によれば、投影方向の異なる複数の投影画像をスキャノグラムとして表示することにより、操作者が適切かつ簡便に再構成範囲を設定可能とする効果があり、そのため従来無駄に発生していた計算時間と生成データ量を最適化する効果があり、結果としてＣＴ検査のスループットを向上させる効果がある。
【００２９】
（実施の形態２）
この発明の実施の形態２では実施の形態１によるＣＴ撮影装置１００と同じ構成のＣＴ撮影装置を使用する。実施の形態１との違いは画像処理回路１１３に備わる再構成範囲設定回路１１５の処理内容であり、以下ではこの相違点についてのみ説明する。
【００３０】
図８は本実施の形態における再構成範囲設定回路１１５の処理の流れを示す図である。図９は再構成範囲設定回路１１５により再構成範囲を設定する際に操作者が指示した矩形領域の例を示す図であり、１１０１および１１０２はそれぞれ操作者がスキャノグラム４０１および４０２を用いて指示した矩形領域である。図１０は再構成範囲設定回路１１５により再構成範囲を設定する処理の概念図であり、１２０１と１２０２は上記スキャノグラムに座標軸を付与したもの、１２０３と１２０４はそれぞれ操作者がスキャノグラム４０１および４０２を用いて指示した矩形領域、１２０５は１２０３および１２０４に基づいて設定された再構成範囲である。
【００３１】
実施の形態１と同様に、Ｘ線ビームの放射から投影画像転送までの動作について、回転装置１２０を作動させながら繰り返し連続して行い、異なる方向から撮影した投影画像とその投影角度情報を順次画像処理回路１１３に転送する。投影画像とその投影角度情報を順次受信した画像処理回路１１３は、実施の形態１と同様に、スキャノグラム表示回路１１４によりスキャノグラムを表示し（ｓ２０１）、再構成範囲設定回路１１５により再構成範囲を設定し、設定された再構成範囲に従って、再構成回路１１６により投影画像からＣＴ画像を再構成する（ｓ２０３）。ただし再構成範囲設定回路１１５の動作は実施の形態１と異なり以下のようになる。
【００３２】
上記手順ｓ２０２における再構成範囲設定回路１１５の動作について図８の処理の流れに従い説明する。はじめに操作者はディスプレイモニタ１１２に表示されているスキャノグラムＡ４０１およびＢ４０２のどちらかを指示対象として選択する（ｓ１００１）。選択方法は特に限定しないが、例えばポインティングデバイス１１１を利用して４０１または４０２を指定する方法などが考えられ、本実施の形態ではこの方法を用いる。続いて処理ｓ１００１においてスキャノグラムＡを選択した場合は、スキャノグラムＡを用いて矩形領域１１０１の指示を行う（ｓ１００２）。指示方法は例えばポインティングデバイス１１１を利用して矩形領域の左上および右下を設定する方法を用いる。一方、処理１００１においてスキャノグラムＢを選択した場合は、上記処理手順ｓ１００２と同様にスキャノグラムＢを用いて矩形領域１１０２を指示する（ｓ１００３）。本実施の形態においては、上記処理ｓ１００２およびｓ１００３はそれぞれ少なくとも一度は実施しなくてはならず、処理ｓ１００４においてこれらの処理を実施したか否かを判定し、実施していない場合は処理ｓ１００１に戻る。処理ｓ１００４において全てのスキャノグラムにおいて指示を完了している場合は、続いて操作者が矩形領域の指示を終了するか否かを判断し（ｓ１００５）、矩形領域の指示をやり直したい場合はｓ１００１から再度指示を行い、矩形領域の指示を終了する場合は次の処理ｓ１００６に進む。処理ｓ１００６ではスキャノグラムＡおよびＢに対して１２０１、１２０２に示すような座標軸を付与し、矩形領域１２０３および１２０４の範囲を読み取り再構成範囲を設定する。本実施の形態における再構成範囲の設定方法は次の通りである。ｘ座標範囲についてはスキャノグラムＡ１２０１で指示された矩形領域１２０３のｘ軸方向の範囲を採用し、ｙ座標範囲についてはスキャノグラムＢ１２０２で指示された矩形領域１２０４のｙ軸方向の範囲を採用する。またｚ座標範囲については１２０３および１２０４のｚ軸方向の範囲の論理和、即ち、
zmin(R) = min (zmin(A), zmin(B))
zmax(R) = max (zmax(A), zmax(B))
で定まる範囲zmin(R)〜zmax(R)を採用する。ここで、zmin(A), zmax(A)はスキャノグラムＡで指示された矩形領域１２０３のｚ軸方向の範囲、zmin(B), zmax(B)はスキャノグラムＢで指示された矩形領域１２０４のｚ軸方向の範囲を表している。
【００３３】
以上で説明した再構成範囲設定回路１１５の動作によって、スキャノグラムＡおよびＢで指示した矩形領域に基づいて再構成範囲１２０５が設定され、実施の形態１と同様に設定された再構成範囲に従って、再構成回路１１６により投影画像からＣＴ画像を再構成する。
【００３４】
以上の様に実施の形態２によれば、投影方向の異なる複数の投影画像をスキャノグラムとして表示することで、操作者がそれぞれの投影方向について再構成範囲を設定可能とする効果があり、その結果、診断に必要な再構成範囲を投影方向ごとに更に限定可能とする効果がある。またこれに伴い従来無駄に発生していた計算時間と生成データ量を最適化する効果があり、結果としてＣＴ検査のスループットを向上させる効果がある。
【００３５】
尚、本発明の目的は、実施形態１〜２の装置又はシステムの機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、装置又はシステムに供給し、その装置又はシステムのコンピュータ（ＣＰＵ又はＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読みだして実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【００３６】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が実施形態１〜２の機能を実現することとなり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体及び当該プログラムコードは本発明を構成することとなる。
【００３７】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、ＲＯＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード等を用いることができる。
【００３８】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、実施形態１〜２の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって実施形態１〜２の機能が実現される場合も本発明の実施の態様に含まれることは言うまでもない。
【００３９】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって実施形態１〜２の機能が実現される場合も本発明の実施の態様に含まれることは言うまでもない。
【００４０】
このようなプログラム又は当該プログラムを格納した記憶媒体に本発明が適用される場合、当該プログラムは、例えば、上述の図２、図３、図５又は図８に示されるフローチャートに対応したプログラムコードから構成される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】発明の実施の形態１の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１の画像処理回路の処理の流れを示す図である。
【図３】実施の形態１のスキャノグラム表示回路の処理の流れを示す図である。
【図４】実施の形態１のスキャノグラムを示す図である。
【図５】実施の形態１の再構成範囲設定回路の処理の流れを示す図である。
【図６】実施の形態１において操作者が指示した矩形領域を示す図である。
【図７】実施の形態１の再構成範囲設定処理の概念を示す図である。
【図８】実施の形態２の再構成範囲設定回路の処理の流れを示す図である。
【図９】実施の形態２において操作者が指示した矩形領域を示す図である。
【図１０】実施の形態２の再構成範囲設定処理の概念を示す図である。
【図１１】投影画像を示す図である。
【図１２】ＣＴ画像を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１１４  スキャノグラム表示回路
１１５  再構成範囲設定回路
１１６  再構成回路
【図１】
2005177378.tif 000003
【図２】
2005177378.tif 000004
【図３】
2005177378.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2005177378.tif 000011
【図１０】
2005177378.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2005177378.tif 000014